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<title>Go 内存泄露之痛，这篇把 Go timer.After 问题根因讲透了！ - 花落雨忧</title>

<meta property="og:title" content="Go 内存泄露之痛，这篇把 Go timer.After 问题根因讲透了！ - 花落雨忧">



    



    
    <meta property="description" content="大家好，我是煎鱼。
前几天在公众号分享了一篇 Go timer 源码解析的文章《难以驾驭的 Go timer，一文带你参透计时器的奥秘》。
在评论区有小伙伴提到了经典的 timer.After 泄露问题，希望我能聊聊，这是一个不能不知的一个大 “坑”。
今天这篇文章煎鱼就带大家来研讨一下这个问题。
[&amp;hellip;] 今天是男主角是Go 标准库 time 所提供的 After 方法。函数签名如 &amp;hellip;">
    <meta property="og:description" content="大家好，我是煎鱼。
前几天在公众号分享了一篇 Go timer 源码解析的文章《难以驾驭的 Go timer，一文带你参透计时器的奥秘》。
在评论区有小伙伴提到了经典的 timer.After 泄露问题，希望我能聊聊，这是一个不能不知的一个大 “坑”。
今天这篇文章煎鱼就带大家来研讨一下这个问题。
[&amp;hellip;] 今天是男主角是Go 标准库 time 所提供的 After 方法。函数签名如 &amp;hellip;">
    






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                            <article>
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                                        <h2 class="post-title">
                                            <a href="/posts/go/go-tips-timer-memory/">Go 内存泄露之痛，这篇把 Go timer.After 问题根因讲透了！</a>
                                        </h2>
                                        
                                        <div class="post-byline">Published on
                                            <a class="date" href="javascript:;">2021/04/05</a>
                                            
                                            
                                            
                                            
                                            
                                        
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                                    <div class="post-content">
                                        <p>大家好，我是煎鱼。</p>
<p>前几天在公众号分享了一篇 Go timer 源码解析的文章《难以驾驭的 Go timer，一文带你参透计时器的奥秘》。</p>
<p>在评论区有小伙伴提到了经典的 <code>timer.After</code> 泄露问题，希望我能聊聊，这是一个不能不知的一个大 “坑”。</p>
<p>今天这篇文章煎鱼就带大家来研讨一下这个问题。</p>
<h2 id="timerafter">timer.After</h2>
<p>今天是男主角是Go 标准库 time 所提供的 <code>After</code> 方法。函数签名如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">After</span>(<span style="color:#a6e22e">d</span> <span style="color:#a6e22e">Duration</span>) <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#66d9ef">chan</span> <span style="color:#a6e22e">Time</span> 
</code></pre></div><p>该方法可以在一定时间（根据所传入的 Duration）后主动返回 <code>time.Time</code> 类型的 channel 消息。</p>
<p>在常见的场景下，我们会基于此方法做一些计时器相关的功能开发，例子如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
    <span style="color:#a6e22e">ch</span> <span style="color:#f92672">:=</span> make(<span style="color:#66d9ef">chan</span> <span style="color:#66d9ef">string</span>)
    <span style="color:#66d9ef">go</span> <span style="color:#66d9ef">func</span>() {
        <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Sleep</span>(<span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Second</span> <span style="color:#f92672">*</span> <span style="color:#ae81ff">3</span>)
        <span style="color:#a6e22e">ch</span> <span style="color:#f92672">&lt;-</span> <span style="color:#e6db74">&#34;脑子进煎鱼了&#34;</span>
    }()

    <span style="color:#66d9ef">select</span> {
    <span style="color:#66d9ef">case</span> <span style="color:#a6e22e">_</span> = <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#a6e22e">ch</span>:
    <span style="color:#66d9ef">case</span> <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">After</span>(<span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Second</span> <span style="color:#f92672">*</span> <span style="color:#ae81ff">1</span>):
        <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#e6db74">&#34;煎鱼出去了，超时了！！！&#34;</span>)
    }
}
</code></pre></div><p>在运行 1 秒钟后，输出结果：</p>
<pre><code>煎鱼出去了，超时了！！！
</code></pre><p>上述程序在在运行 1 秒钟后将触发 <code>time.After</code> 方法的定时消息返回，输出了超时的结果。</p>
<h2 id="坑在哪里">坑在哪里</h2>
<p>从例子来看似乎非常正常，也没什么 “坑” 的样子。难道是 <code>timer.After</code> 方法的虚晃一枪？</p>
<p>我们再看一个不像是有问题例子，这在 Go 工程中经常能看见，只是大家都没怎么关注。</p>
<p>代码如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
    <span style="color:#a6e22e">ch</span> <span style="color:#f92672">:=</span> make(<span style="color:#66d9ef">chan</span> <span style="color:#66d9ef">int</span>, <span style="color:#ae81ff">10</span>)
    <span style="color:#66d9ef">go</span> <span style="color:#66d9ef">func</span>() {
        <span style="color:#a6e22e">in</span> <span style="color:#f92672">:=</span> <span style="color:#ae81ff">1</span>
        <span style="color:#66d9ef">for</span> {
            <span style="color:#a6e22e">in</span><span style="color:#f92672">++</span>
            <span style="color:#a6e22e">ch</span> <span style="color:#f92672">&lt;-</span> <span style="color:#a6e22e">in</span>
        }
    }()
    
    <span style="color:#66d9ef">for</span> {
        <span style="color:#66d9ef">select</span> {
        <span style="color:#66d9ef">case</span> <span style="color:#a6e22e">_</span> = <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#a6e22e">ch</span>:
            <span style="color:#75715e">// do something...
</span><span style="color:#75715e"></span>            <span style="color:#66d9ef">continue</span>
        <span style="color:#66d9ef">case</span> <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">After</span>(<span style="color:#ae81ff">3</span> <span style="color:#f92672">*</span> <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Minute</span>):
            <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Printf</span>(<span style="color:#e6db74">&#34;现在是：%d，我脑子进煎鱼了！&#34;</span>, <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Now</span>().<span style="color:#a6e22e">Unix</span>())
        }
    }
}
</code></pre></div><p>在上述代码中，我们构造了一个 <code>for+select+channel</code> 的一个经典的处理模式。</p>
<p>同时在 <code>select+case</code> 中调用了 <code>time.After</code> 方法做超时控制，避免在 <code>channel</code> 等待时阻塞过久，引发其他问题。</p>
<p>看上去都没什么问题，但是细心一看。在运行了一段时间后，粗暴的利用 <code>top</code> 命令一看：</p>
<p><img src="https://image.eddycjy.com/4ad756d034cbbe7e7a19d9b4eb0c4843.jpg" alt="运行了一会后，10+GB"></p>
<p>我的 Go 工程的内存占用竟然已经达到了 10+GB 之高，并且还在持续增长，非常可怕。</p>
<p>在所设置的超时时间到达后，Go 工程的内存占用似乎一时半会也没有要回退下去的样子，这，到底发生了什么事？</p>
<h2 id="为什么">为什么</h2>
<p>抱着一脸懵逼的煎鱼，我默默的掏出我早已埋好的 PProf，这是 Go 语言中最强的性能分析剖析工具，在我出版的 《Go 语言编程之旅》特意有花量章节的篇幅大面积将讲解过。</p>
<p>在 Go 语言中，PProf 是用于可视化和分析性能分析数据的工具，PProf 以 profile.proto 读取分析样本的集合，并生成报告以可视化并帮助分析数据（支持文本和图形报告）。</p>
<p>我们直接用 <code>go tool pprof</code> 分析 Go 工程中函数内存申请情况，如下图：</p>
<p><img src="https://image.eddycjy.com/c9552708ee112bceef4ac80f1ead50bd.jpg" alt="PProf"></p>
<p>从图来分析，可以发现是不断地在调用 <code>time.After</code>，从而导致计时器 <code>time.NerTimer</code> 的不断创建和内存申请。</p>
<p>这就非常奇怪了，因为我们的 Go 工程里只有几行代码与 <code>time</code> 相关联：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
    <span style="color:#f92672">...</span>
    <span style="color:#66d9ef">for</span> {
        <span style="color:#66d9ef">select</span> {
        <span style="color:#f92672">...</span>
        <span style="color:#66d9ef">case</span> <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">After</span>(<span style="color:#ae81ff">3</span> <span style="color:#f92672">*</span> <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Minute</span>):
            <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Printf</span>(<span style="color:#e6db74">&#34;现在是：%d，我脑子进煎鱼了！&#34;</span>, <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Now</span>().<span style="color:#a6e22e">Unix</span>())
        }
    }
}
</code></pre></div><p>由于 Demo 足够的小，我们相信这就是问题代码，但原因是什么呢？</p>
<p>原因在于 <code>for</code>+<code>select</code>，再加上 <code>time.After</code> 的组合会导致内存泄露。因为 <code>for</code>在循环时，就会调用都 <code>select</code> 语句，因此在每次进行 <code>select</code> 时，都会重新初始化一个全新的计时器（Timer）。</p>
<p>我们这个计时器，是在 3 分钟后才会被触发去执行某些事，但重点在于计时器激活后，却又发现和 <code>select</code> 之间没有引用关系了，因此很合理的也就被 GC 给清理掉了，因为没有人需要 “我” 了。</p>
<p><img src="https://image.eddycjy.com/b84d7d95fc2ca3d9688ae56461449512.jpg" alt=""></p>
<p>要命的还在后头，被抛弃的 <code>time.After</code> 的定时任务还是在时间堆中等待触发，在定时任务未到期之前，是不会被 GC 清除的。</p>
<p><img src="https://image.eddycjy.com/8c2b0ebbce7d8e0d4432bb7c81a50c6e.jpg" alt=""></p>
<p>但很可惜，他 “永远” 不会到期了，也就是为什么我们的 Go 工程内存会不断飙高，其实是 <code>time.After</code> 产生的内存孤儿们导致了泄露。</p>
<h2 id="解决办法">解决办法</h2>
<p>既然我们知道了问题的根因代码是不断的重复创建 <code>time.After</code>，又没法完整的走完释放的闭环，那解决办法也就有了。</p>
<p>改进后的代码如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
    <span style="color:#a6e22e">timer</span> <span style="color:#f92672">:=</span> <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">NewTimer</span>(<span style="color:#ae81ff">3</span> <span style="color:#f92672">*</span> <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Minute</span>)
    <span style="color:#66d9ef">defer</span> <span style="color:#a6e22e">timer</span>.<span style="color:#a6e22e">Stop</span>()
    
    <span style="color:#f92672">...</span>
    <span style="color:#66d9ef">for</span> {
        <span style="color:#66d9ef">select</span> {
        <span style="color:#f92672">...</span>
        <span style="color:#66d9ef">case</span> <span style="color:#f92672">&lt;-</span><span style="color:#a6e22e">timer</span>.<span style="color:#a6e22e">C</span>:
            <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Printf</span>(<span style="color:#e6db74">&#34;现在是：%d，我脑子进煎鱼了！&#34;</span>, <span style="color:#a6e22e">time</span>.<span style="color:#a6e22e">Now</span>().<span style="color:#a6e22e">Unix</span>())
        }
    }
}
</code></pre></div><p>经过一段时间的摸鱼后，再使用 PProf 进行采集和查看：</p>
<p><img src="https://image.eddycjy.com/bed36b48fb6e75d690208e1b1b149369.jpg" alt="PProf"></p>
<p>Go 进程的各项指标正常，完好的解决了这个内存泄露的问题。</p>
<h2 id="总结">总结</h2>
<p>在今天这篇文章中，我们介绍了标准库 <code>time</code> 的基本常规使用，同时针对 Go 小伙伴所提出的 <code>time.After</code> 方法的使用不当，所导致的内存泄露进行了重现和问题解析。</p>
<p>其根因就在于 Go 语言时间堆的处理机制和常规 <code>for</code>+<code>select</code>+<code>time.After</code> 组合的下意识写法所导致的泄露。</p>
<p>突然想起我有一个朋友在公司里有看到过类似的代码&hellip;</p>
<p>不知道你在日常工作中有没有遇到过相似的问题呢，欢迎留言区评论和交流。</p>


                                        
                                        
                                        
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                                            </li>
                                            
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                                                    rel="prev">Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么？</a> </div>
                                            
                                            
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                    <p><span class="name">Lican</span></p>
                    <p class="intro">全栈开发者，爱好造轮子。</p>
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                <a href="https://github.com/idoubi/gonews"
                    target="_blank">gonews</a>: &nbsp;Daily news for golang<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/sql2struct"
                    target="_blank">sql2struct</a>: &nbsp;Generate go struct according to SQL<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/goz"
                    target="_blank">goz</a>: &nbsp;Request library used in golang<br>
                
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